数字电视的接口与标准

2020/6/7,数字电视的接口与标准,上海大学通信与信息工程学院,2020/6/7,1.了解数字电视2.数字电视接口简介3.国内外数字电视传输标准4.数字电视编码标准,2020/6/7,1.了解数字电视,2020/6/7,简单来说，数字电视就是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。数字电视相较于模拟电视的优点：1.失真小、噪声低、视频质量高2.易处理、易校正3.容量大、节目多,2020/6/7,2.数字电视接口简介,对于接口，大家并不陌生。,2020/6/7,为了适应数字显示器的发展，数字接口进行对接是必不可少的。DVI和HDMI便是时下平板电视机上普遍应该具备的两种数字接口。DVI接口是为了电脑而设计的，被普遍配置在了液晶显示器上，显卡上也渐渐由双DVI配置取代了之前的DVI+VGA接口的设计。而HDMI接口是高清播放器上必备的、目前画质最好的传输方式。另外，还有其他一些数字信号接口，例如USB接口、IEEE1394、UDI接口、DsplayPort接口等。,2020/6/7,1.USB接口USB现在的应用越来越广泛，鼠标器、键盘、移动闪存卡等，设和低速信号的传输。因此USB只适合用来传输静态图片如数码相机的JPEG照片或低质量的动态图像，而不适合传输动态高清晰度图像。,2020/6/7,2.IEEE1394也叫i.link，由于在数码摄像机上广泛应用，因此也叫DV接口，传输的最高数据率是400Mbps。由于速度的限制，在传输视频信号时只能传输隔行并且经过MPEG压缩的信号。虽然大多数人无法观察到MPEG压缩带来的图像质量损失，但是当然没有压缩是最好的。IEEE1394也不适合传输高清晰度视频信号。,2020/6/7,3.DVI接口DVI全称为DigitalVisualInterface,它是由SiliconImage、Inel、IBM、HP、NEC等公司共同组成数字显示工作组（DDWG）推出的接口标准。传输速度高达约8Gbps，适合传输无压缩、高清晰度视频信号。最高支持QXGA格式。现在不少显卡都有DVI输出。DVI是现在等离子显示器的标准输入接口。在模拟电视机上采用DVI接口的目的是利用数字传输不容易受干扰的特性，对图像质量的提高并不显著。,2020/6/7,4.HDMI（DVI-CE）接口在目前平板电脑的所有接口中，HDMI接口是其中最炙手可热的。HDMI规格的接口在保持高品质的情况下能够以数码形式传输未经压缩的高分辨率视频和多声道音频数据其卓越的性能超越了以往所有产品。HDMI规格的连接器采用单线连接,并且没有长度限制,取代了产品背后的复杂的线缆。HDMI规格可搭配宽带数字内容保护(HDCP)以防止具有著作权的影音内容遭到未经授权的复制。,2020/6/7,5.DUI接口DUI是用于台式和笔记本电脑、工作站、pc显示器的显示接口标准。这一标准的推出主要是为了取代VGA模拟接口。UDI不但与DVI标准兼容,也计划与HDMI标准兼容。DUI和HDMI/DVI一样,使用了高带宽数字内容保护技术。HDCP是目前针对播放优质高清内容进行内容保护而广泛采用的技术。它使得兼容DUI的台式和笔记本PC及工作站能够播放最新的数字影像。,2020/6/7,6.DisplayPort接口视频电子标准协会(VESA)发布了DisplayPort显示接口标准的最终版本DisplayPort1.0。作为DVI的继任者,DisplayPort将在传输视频信号的同时加人对高清音频信号传输的支持,同时支持更高的分辨率和刷新率。这种接口可以为PC、监视器、显示面板、投影仪、以及高分辨率内容应用提供多种不同的连接解决方案。为减少各种设备的复杂度,DisplayPort整合了内外连接方式,并为交叉领域的应用提供了关键的性能支持。此外,还为强化下一代显示器的特性,如颜色深度、刷新率、分辨率以及其他先进应用提供了性能上的升级。,2020/6/7,总结,对DVI,HDMI,UDI的应用前景做下简单的比较。UDI与DVI都不支持音频传输,UDI的带宽比DVI稍高一些,被PC业界视为DVI的后续标准,主要应用于PC的视频显示接口。HDMI支持音频信号、亮度色差信号,不仅能应用于视频显示接口,而且是面向消费电子的高速多媒体较理想的接口,如高清DVD播放器、数字电视机顶盒等大画面高清晰度显示设备之间的连接,构建具有高清晰度电视图像和多声道的下一代家庭影院。在未来的一段时间,HDMI必然会占据数字视频接口主流位置。,2020/6/7,3.国外数字电视传输标准,美国的高级电视制式(ATSC)；欧洲的数字视频广播(DVB)；日本的综合业务数字广播(ISDB)。,2020/6/7,我国数字电视及标准化状况,1994年，国务院成立“HDTV协调小组”和“HDTV”总体组，任命“HDTV专家组”，分别组织HDTV战略研究。1996年，国家科委将“高清晰度电视功能样机的研制”列为“九五”国家重大科技产业化工程项目。1998年6月我国第一台完全自主开发的高清晰度电视功能样机系统试验成功。1999年初，国务院批准成立“数字高清晰度电视研究开发与产业化专项”，成立专项领导小组、协调小组及其办公室。,2020/6/7,1999年10月1日，用国内研制的第二代HDTV功能样机系统，在国庆50周年的庆典中，成功的进行了HDTV的实况转播试验。2000年6月，国家计委下文，正式确定我国建立北京、上海、深圳3各数字电视试验区，开展地面数字电视广播试验。2001年国家广播电影电视总局确定我国数字电视从有线切入，先试验后推广的发展计划。,2020/6/7,第一步是全面启动和推进，到2005年，卫星传输全部实现数字化，有线电视网以及省级以上台基本实现数字化，现有模拟电视接收采用机顶盒兼容接收数字电视信号，并在2003年完成地面数字(高清晰度)电视标准的制订，在大城市开播数字(高清晰度)第二步是基本实现数字化，到2010年，广播影视节目制作、播出以及卫星、有线传输实现数字化，地面电视基本实现数字化，数字电视接收机得到普及；第三步是2015年全面实现数字化，完成模拟向数字的过渡，逐步停止模拟电视的播出。,2020/6/7,4.数字电视编码标准,视频编码技术现状简介视频编码技术前沿与方向,2020/6/7,传统视频编码技术原理,传统视频编码方法从信号处理层面入手，以像素、块为表示基础基于香农信息论，采用混合编码框架：变换+预测+熵编码视频编码的极限数学极限熵差别感知能力Weber定律，心理学模型,t+1,t,20,视频编码技术发展历程,编码效率进一步提高已很艰难色彩空间和变换编码已接近最优用计算复杂度换取预测增益的空间越来越小熵编码提高增益的路也不宽,专利可免费使用,专利可免费使用,2020/6/7,ISO/IECMPEGMPEG-1,MPEG-2,MPEG-4,MPEG-4AVC/H.264,MPEGHVCITU-TVCEGH.261,H.262(MPEG-2),H.263,H.264,VCEGH.NGC中国AVSAVS-P2,AVS-S下一代标准？方向、技术？,视频编码标准发展历程,2020/6/7,数字电视编码技术前沿和方向,多维度可伸缩编码多视/立体视编码,2020/6/7,多维度可伸缩视频编码,可伸缩编码框架：融合时域、空域、质量、注意、动态范围等的多维度可伸缩编码方法注意编码：基于注意模型的感兴趣区域表达、编码及码流优化截取方法,2020/6/7,立体视频编码,立体感的产生视差原理,2020/6/7,立体视频编码,立体电视与自由视点电视,2020/6/7,立体视频编码,立体显示戴眼镜观看：互补色、时分立体电视不戴眼镜即可观看：三维显示器,2020/6/7,立体视编码,多视预测编码深度信息获取立体摄像机直接获取：成本高双目立体匹配方法：匹配点不唯一问题，遮挡问题单目单图示线索方法：可利用图示信息较少，提取深度不准确其他研究：单目多图示线索方法,2020/6/7,立体视编码,深度信息编码基于模型的编码，通过编码模型参数来表示深度信息对相邻帧间深度信息进行差分预测、量化编码编码过程中的率失真优化,2020/6/7,立体电视示范系统,2020/6/7,立体视编码,韩国立体电视广播示范系统2002FIFAWorldCupKorea/Japan(5games),2020/